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第四纪环境研究论文

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第四纪环境研究论文

第四纪(距今164万年~ )(劳动创造了人类) Quaternary Period 地球历史的最新阶段,新生代最后一个纪 。约开始于164万年前持续至今 。这一时期形成的地层称第四系。第四系一名是法国学者J.德努瓦耶于1829年提出的(见新生代)。 第四纪生物界的面貌已很接近于现代。哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。 哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征,与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。到了第四纪的后一阶段——全新世,哺乳动物的面貌已和现代基本一致。 大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的。古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具,特别是制造石器。从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物,劳动创造了人类。另一个主要特点是人能直立行走。从古猿开始向人的方向发展的时间,一般认为至少在1000?万年以前。 第四纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛,两栖类和爬行类变化不大。 高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要。第四纪包括更新世和全新世,相应地层称更新统和全新统。第四纪下限的确定,意见分歧较大。1948年第十八届国际地质大会确定,以真马、真牛、真象的出现作为划分更新世的标志。陆相地层以意大利北部维拉弗朗层,海相以意大利南部的卡拉布里层的底界作为更新世的开始。中国以相当于维拉弗朗层的泥河湾层作为早更新世的标准地层。其后,应用钾氢法测定了法国和非洲相当于维拉弗朗层的地层底界年龄约为180万年。因此,许多学者认为第四纪下限应为距今180万年。1977年国际第四纪会议建议,以意大利的弗利卡剖面作为上新世与更新世的分界,其地质年龄约为170万年。对中国黄土的研究表明,约248万年前黄土开始沉积,反映了气候和地质环境的明显变化,认为第四纪约开始于 248万年前。还有学者认为,第四纪下限应定为330~350万年前。 地层划分 第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积物形成较晚,大多未胶结,保存比较完整。第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等。 生物进化 第四纪生物与第三纪相比,在分布和组成上发生了明显的变化。哺乳动物与上新世相比有很大进化,如欧洲及邻近的亚洲部分现生的119个种中只有6个在上新世生存过。植物界的进化比较缓慢,西北欧的植物约80%在第四纪开始时即已存在。第四纪冰期时,大陆冰盖向南扩展,动植物也随之向南迁移。间冰期期间动植物向北迁移。冰期和间冰期植被带的移动范围最大可达纬度30°,在地层剖面中可明显地看到喜冷和喜暖动植物群的交替现象。第四纪后期,大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。在北美,大型哺乳动物的属有70%绝灭,欧洲和非洲比例小得多。这一大规模绝灭发生于距今 15000~9000年。发生大规模绝灭的原因主要是人类的狩猎活动,其次是自然环境的变迁。第四纪不同时期出现不同的动物群。欧洲早更新世具代表性的是维拉弗朗动物群,出现了真马、真牛、真象;中更新世以克罗默尔动物群为代表;晚更新世时出现了许多极地动物。北美早更新世有布朗克动物群,中更新世有伊尔文顿动物群,晚更新世有兰错伯累动物群 。 中国北方则有早更新世泥河湾动物群,中更新世周口店动物群,晚更新世萨拉乌苏动物群。 第四纪冰川 第四纪大冰川期,距今约200万年。地球史上最近一次大冰川期。冰川的发生是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体。由降落在雪线以上的大量积雪,在重力和巨大压力下形成,冰川从源头处得到大量的冰补给,而这些冰融化得很慢,冰川本身就发育得又宽又深,往下流到高温处,冰补给少了,冰川也愈来愈小,直到冰的融化量和上游的补给量互相抵消。一般冰川为舌状,冰川面往往高低不平,有的地方有深的裂口,即冰隙。冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。第四纪时欧洲阿尔卑期山山岳冰川至少有5次扩张。在我国,据李四光研究,相应地出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区,总面积约57069平方公里。 人类出现 第四纪是人类出现和发展的时期,因此有人称之为人类纪。普遍认为,第四纪的猿人由中、上新世的腊玛古猿发展而来。早更新世开始出现早期猿人,其代表是坦桑尼亚奥杜威峡谷的能人。含能人化石的地层年代约为 175万年前。晚期猿人以北京猿人和爪哇猿人为代表,他们生活于中更新世。中更新世晚期,人类发展到早期智人阶段,如中国的丁村人、马坝人、长阳人等,欧洲以尼安德特人为代表。晚期智人出现于晚更新世晚期,有中国河套人、山顶洞人、资阳人、柳江人等,欧洲是克鲁马农人。 构造运动 第四纪的构造运动属于新构造运动。在大洋底沿中央洋脊向两侧扩张。对太平洋板块移动速度测量表明,平均每年向西漂移最大达到11厘米,向东漂移 厘米。陆地上新的造山带是第四纪新构造运动最剧烈的地区,如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等。地震和火山是新构造运动的表现形式。地震集中发生在板块边界和活动断裂带上,如环太平洋地震带、加利福尼亚断裂带、中国郯庐断裂带等。火山主要分布在板块边界或板块内部的活动断裂带上。中国的五大连池、大同盆地、雷州半岛、海南、腾冲、台湾等地都有第四纪火山。 第四纪人类出现(绘画) 气候状况 第四纪时,地球气候出现过多次冷暖变化,240万年以来至少经历了24个气候旋回。晚新生代冰期开始于距今1400~ 1100 万年前,但在第四纪才出现冰期和间冰期的明显交替。冰期极盛时,北半球高纬地区形成大陆冰盖,格陵兰冰盖覆盖了格陵兰和冰岛,劳伦大冰盖掩埋了整个加拿大,并向南延伸至纽约、辛辛那提一带。欧洲将近一半被斯堪的纳维亚冰盖覆盖。西伯利亚冰盖则占据了西伯利亚北部地区。 矿物沉积 第四纪沉积富集了各种砂矿、盐湖化学沉积、泥炭和少量褐煤。世界上一些重要的稀有金属多来自滨海和河流沉积中的第四纪砂矿,如沙金矿、钴镍铬砂矿、锡钨砂矿、金刚石砂矿等。中国盐湖中锂和硼的蕴藏量居世界首位。 第四纪——人类时代 第四纪是人类出世并迅速发展时代,人类的发展经历了以下主要阶段: 早期猿人阶段(2百万年-1百75万年前):能人(Homo habilis)在东非坦桑尼亚出现,这可能是早期的直立猿人(Homo erectus); 晚期猿人阶段(1百万年前):直立猿人(homo erectus)从非洲扩散到中国、爪哇,最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人; 早期智人阶段(50万年前):智人(Homo sapiens)在非洲出现并迁移到欧洲。 晚期智人(新人)阶段(25万年-3万5千年前):现代人(Homo sapiens sapiens)在非洲南部出现,约5万年前,现代人类分布到中东地区,到3万5千年前,现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人(Cro-Magnon); 在更新世晚期,大约3万-2万年前,现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后,现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆,并且成为唯一生存至今的人科动物(hominids)。

(1) 李君,谭利华,邱维理,黄羊滩沙地的形成及其对北京沙尘暴天气的影响。北京师范大学学报(自然科学版),2002,38(2):279~28(2) Youli Li, Jingchun Yang, Lihua Tan, Fengjun Duan, Impact of tectonics on alluvial landforms in the Hexi Corridor. Geomorphology, 1999(28):299-308(3) 翟秋敏,邱维理,谭利华,李永良,宣化盆地辛庄子黑砂土剖面研究。北京师范大学学报(自然科学版),2000,36(1):130~136(4) 杨景春,谭利华等,祁连山北麓河流阶地与新构造演化。第四纪研究,1998(3):229~237(5) 谭利华,杨景春,等,河西走廊新生代构造运动的阶段划分。北京大学学报(自然科学版),1998,34(4):523~532(6) 李保俊,杨景春,李有利,谭利华,根据砾石风化圈厚度估算地貌年龄。地理研究,1996,15(1):11~21(7) 李有利,杨景春,谭利华,河西走廊榆木山西端低山丘陵的构造分析。见:地貌与第四纪环境研究文集,北京:海洋出版社,1996:55~58(8) 李有利,杨景春,李保俊,谭利华,河西走廊榆木山边缘断层构造地貌研究。地质力学学报,1997,3(4):20~26

建议你用百度搜索下“灵生地质作用”,应该基本上就知道了。内容太多,我就不要你的150分了。不过我搜索了,竟然没有!!不好意思了!其实所谓“灵生地质作用”就是指人类活动对自然界的破坏和影响。比如破坏植被造成荒漠化、建设施工导致边坡变形、水利工程诱发地质灾害等等。

一、内容概述

本项目为国土资源大调查中的基础地质调查与研究项目,属第四纪地质学的研究范围。

项目研究内容是以第四纪地质学的湖相沉积分析来解决湖泊演化、环境变化和青藏高原隆升问题,通过第四纪地质、地貌、湖泊、冰川等的野外调查和遥感影像解译,以及沉积学、矿物学、地球化学、同位素年代学与微体古生物学分析,提出第四纪晚期以来区域环境演化的基本规律、湖相沉积的研究方法和环境预测与评价的新思路。

综合应用区域地质构造背景、野外实测地层剖面、湖岸堤和湖岸阶地的水准仪测量方法,将第四纪地质调查与沉积建造、生物地层、年代地层的定性与定量分析研究相结合,是本项目的特点;确立和厘定了纳木错沿岸6级湖岸阶地和高位湖相沉积、藏北高原晚更新世古大湖,纳木错群湖相地层、古大湖泊演化时序与阶段划分、湖滩岩、湖面变化与环境演化、念青唐古拉山冰期划分、其他第四纪地质和经济地质,是本项目的10个重要进展。

对藏北高原古大湖演化、古河流、古砾石层和经济地质等,及其环境生态效应与青藏高原隆升的关系等方面,进行了系统的分析研究与探讨,首次建立藏北高原古大湖演化的时间序列和藏北高原内流区晚更新世—全新世湖相地层剖面,并将这套湖相地层命名为纳木错群。在野外地质调查中找到了确凿的证据,确认青藏高原腹地晚更新世曾存在直径达数百千米、面积达10万km2以上呈网络状分布的古大湖,并探讨了古大湖发育、青藏高原隆升与环境演化的关系,取得了突破性进展。

项目调查研究成果得到国内外地学界的极大关注。2004年1月出版了专著《西藏纳木错地区第四纪环境演变》,该书得到世界公认的第四纪学术泰斗、2002年“泰勒奖”、2003年国家科技进步最高奖获得者——中国科学院院士刘东生先生的大力支持和鼓励。著名第四纪地质学家施雅风院士在进一步确认“青藏高原及邻区高温大降水事件”(湖泊科学,2002年14卷1期)、提出“中国第四纪冰期划分改进建议”(冰川冻土,2002年24 卷6 期)、建立“MIS 3 晚期阶段”气候模型(第四纪地质研究,2003年23 卷1 期)时,引证了本项目的相关成果。“藏北高原古大湖发现”被列为中国地质调查局“地调科研2001年度的重大成果”之一:“在纳木错发现高出现代湖面 的巨型古高原湖,为研究青藏高原地质演化史及资源环境评价提供了新的基础资料”(寿嘉华,中国地质调查,2002,1 期)。与之有关的论文(20 篇)在SCI期刊(1 篇)、国内核心期刊(17 篇)、国内一般期刊(2 篇)上发表,并进行过多次学术交流和成果汇报,其成果被多次引用。该项目成果获国土资源部2005年度国土资源科学技术二等奖。

二、应用范围及应用实例

该研究成果直接推动了青藏高原1∶25万区域地质调查中第四纪湖相沉积工作的进展,对青藏高原晚新生代古大湖的确立和调查研究具有指导意义,在青藏高原已验收的1∶25万区域地质调查报告中,部分涉及青藏高原湖泊区的图幅,大都采纳了本项研究成果,对古湖泊演化及其湖相地层进行了划分。同时,还为纳木错国家地质公园的申请与建设提供了重要的基础资料。因此,该研究成果对深入研究我国内陆地区,特别是与湖泊相关的湖相沉积、地质地貌和环境气候变迁,有积极的促进作用。

该项目所取得的研究成果,为进一步研究西藏纳木错地区第四纪环境演化与青藏高原隆升提供了十分难得的实际资料,对全面开展青藏高原第四纪地质调查与研究能提供成熟的经验和可靠的实际依据,对开展1∶25万及1∶5万等填图中的第四纪地质与环境研究的技术方法,具有指导性意义和借鉴作用,同时也能给青藏高原环境变迁与全球变化的研究和未来地质环境演变趋势的预测与评价,提供基础性和战略性新成果、新认识和新思路,将为广阔的青藏高原全面开展第四纪地质环境调查研究工作,大大节省了时间、人力和物力,从而将收到显著的经济效益、环境效益和社会效益。

《西藏纳木错地区第四纪环境演变调查研究》专著以翔实的第四纪地质、地貌、冰川资料为依据,综合应用区域地质构造背景、遥感影像解译、野外实测地层剖面、湖岸堤和湖岸阶地的水准仪测量、地貌学、沉积学、矿物学、地球化学、同位素年代学与微体古生物学分析等方法,将第四纪地质调查与沉积建造、生物地层、年代地层的定性与定量分析研究相结合,对藏北高原腹地纳木错地区晚更新世以来的湖相沉积、湖泊演化、冰期划分、藏北高原古大湖变迁、古地貌、古河流、古砾石层和经济地质等,及其环境生态效应与青藏高原隆升的关系等方面,进行了系统的分析研究与探讨,阐述了本区第四纪晚期以来环境演化的基本特征,建立了该区湖相地层的标准剖面,进行了冰期划分与对比,推测了在藏北高原存在一个晚更新世古大湖——古羌塘湖,提出了区域环境演化的基本规律、湖相沉积的方法研究和环境预测与评价的新思路。该书是一部全面、系统介绍了西藏纳木错地区第四纪湖泊演化、冰川发育和环境演变的专著,汇集了项目组成员多年辛勤的研究成果。可供从事第四纪地质、地貌、冰川地质、环境预测方面学习与研究的地质或地理院校师生、科研人员和相关人员阅读与参考。

三、推广转化方式

媒体宣传、学术交流、技术咨询、研究生培养等。

技术依托单位:中国地质科学院地质力学研究所

联系人:张永双孟宪刚

通讯地址:北京市海淀区民族大学南路11号

邮政编码:100081

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第四纪冰川及古环境研究论文

中国第四纪地质学与地貌学的形成与发展凝聚了我国老一辈第四纪地质学家和地貌学家的心血,其中李四光、杨钟健、袁复礼、任美锷、刘东生、施雅风等一批中国第四纪地质学与地貌学的奠基人做出了巨大贡献。

中国第四纪地质与地貌的研究主要集中在第四纪冰川和地貌、海岸带第四纪和地貌、西北黄土地区第四纪地质和地貌、古人类、活动构造等方面。

1. 第四纪冰川及古环境研究

在第四纪冰川研究方面,自 20 世纪 80 年代以来取得巨大进展,其中包括南极冰盖和北极冰盖的考察研究,青藏高原冰心研究,山岳冰川编目以及冰川融水径流研究,中国西部的冰川地貌,中国东部第四纪冰川遗迹与环境的新认识等等。

中国科学家对南极的研究起步较晚,1982 年谢先楚首次在澳大利亚凯西站越冬考察,对末次冰期冰心做了大量细致研究。到 2008 年,中国已组织了 24 次南极考察,并建立了长城站和中山站。1990 年秦大河首次横穿南极大陆做科学考察,研究深入到稳定同位素 δ18O,δD 和过量氘(ex D)分布特征变化及其与古气候记录的意义。这些相关研究表明我国南极冰川学研究登上新的台阶。2004 年 7 月在挪威的斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松建成了我国北极第一个科学考察站———黄河站。

与此同时,在 80 年代中期展开了对祁连山敦德冰帽的冰心研究,取得了比孢粉等其他资料更加详细的全新世气候波动的证据。1992 年,姚檀栋等又对西昆仑山古里雅冰帽(6300m,中亚最大的冰帽)进行了冰心研究,钻取了时间跨度 10 万年以上的冰心,这对于重建青藏高原晚更新世以来的气候和环境变化具有重要意义。

由施雅风主编出版的 《中国冰川与环境》(2000)一书总结了我国西部地区第四纪冰川和环境研究的重要成果。关于中国东部第四纪冰川遗迹的争论,在这一个时期也做了些工作。李四光于 20 世纪 20 年代提出在太行山、庐山、黄山等中低山存在第四纪冰川遗迹,并可划分为4 次冰期。他的冰期划分一直作为中国东部冰期划分的标准沿用至今。1980 年开始,部分冰川学家通过大量野外考察,并联系黄土沉积、孢粉分析、古脊椎动物、红色风化壳等研究,提出了不同的认识(施雅风等,1989),其成果反映在 《中国东部第四纪冰川与环境问题》一书中。近年来关于中国东部第四纪冰川的争论已经逐渐冷却下来。

2. 西北黄土地区第四纪地质研究

中国第四纪研究的突破在于中国黄土研究方面的进展,建立起第四纪环境变迁的时间序列。目前全球变化研究中已建立了多种多样的环境变化时间序列,其中中国黄土、深海沉积和极地冰心是第四纪研究中的三大支柱。而黄土由于其特殊的地理位置和形成方式,成为一种第四纪古环境、古气候信息的非常理想的载体。中国的黄土研究,大致经历了如下 4 个大阶段。

近代黄土研究 中国黄土研究的开端与外国地质学家的参与密不可分。19 世纪,庞培利(R. Pumpelly)打开了中国黄土研究的大门,他提出了黄土湖泊沉积说。李希霍芬(F. VonRichthofen)否 定 了 庞 培 利 的 湖 泊 沉 积 说, 成 为 黄 土 风 成 说 的 鼻 祖。 奥 勃 鲁 契 夫(B. A. Obruchev)将黄土分为热黄土和冷黄土,第一次揭示了黄土的二元性和区域性意义。中国地质学家从1920 年开始黄土研究。1930 年,德日进(P. Teilhard de Chardin)和杨钟健对黄土做了地层与古生物方面的研究。在这一开创性的工作中,他们将黄土划为两大部分: 上部马兰黄土,下部红色土 A、B、C 带; 并按其中所含古脊椎动物化石将第四纪划分为早、中、晚期。

20 世纪 50 年代,中国黄土研究的新高潮 为中国黄土研究做出巨大贡献的刘东生院士在这个时期做了很多工作。1957 年,刘东生院士等分出老黄土(早于马兰黄土)和新黄土(马兰黄土及其以后黄土),他与张宗祜院士(1962)将早、中更新世黄土命名为午城黄土和离石黄土,并于 1964、1965、1966 年分别出版了 《黄河中游黄土》、《中国的黄土堆积》和 《黄土的物质成分和结构》,奠定了中国黄土研究的基础。朱显谟、石元春等研究表明,黄土层所夹的红色条带,实质上是一种褐色土型的古土壤层。这一成就,使人们对黄土有了一个全新的认识,从而确认了巨厚的黄土高原是由 260Ma 以来沙尘暴的形式沉积而成的; 而干旱的沙尘暴时期中间又有多次气候变得温暖湿润的时期,形成古土壤。在这个时期,张宗祜院士对黄土高原黄土的工程性质进行了细致的研究。

20 世纪 70 年代以来,测量实验阶段 随着古地磁学、地球化学、同位素地球化学、年代学等新学科新技术的发展,黄土的研究从肉眼观察进入到观察与测量实验相结合的阶段。磁化率开始被当作反映第四纪环境变化的气候替代性指标,并进一步促使将黄土与深海沉积、冰心进行全球对比。

20 世纪 80 年代中期以来,定量化和对比研究阶段 安芷生院士提出黄土和古土壤分别代表古气候环境冬季风和夏季风的模式,将研究的主要方向对准了黄土与古土壤的形成以及解译其环境信息。其后,丁仲礼院士利用黄土和古土壤中粒径为 0. 002~0. 010mm 的颗粒含量比值作为冬季风搬运强弱的代用指标; 并得到与深海氧同位素吻合的粒度曲线。郭正堂利用黄土与古土壤中的 FeO 和 Fe2O3所代表的风化强度比值作为夏季风的代用指标,亦可与深海氧同位素进行对比。丁仲礼院士经过对比研究发现: 黄土与古土壤序列的变化自 180 万年以来,与深海沉积物氧同位素的旋回几乎可以一一对比,从而将大陆冰盖和海冰同内陆气候变化联系起来。在 1985 年,刘东生等出版了 《黄土与环境》一书,是对这个阶段早期研究的总结。后来,张宗祜等出版了 《中国黄土》(1989)一书。孙建中出版了 《黄土学》(2005),论述了黄土的各个方面。

目前黄土研究的领域,主要集中在粒度、古生物学、地球化学、环境磁学等方面。这些方面的进展标志着中国黄土的研究已经处于世界领先地位。

3. 青藏高原第四纪地质和地貌研究

虽然在 20 世纪 50 ~60 年代我国 4 次组织了对青藏高原的科学考察,并取得了一些显著的成果,但限于当时的条件,考察的地区和内容都比较局限。1973 年,中国科学院再次组织了队伍庞大且考察内容广泛的青藏高原综合科学考察,并出版了 《青藏高原科学考察丛书》。其中相关的第四纪地质与地貌的考察成果主要反映在 《西藏第四纪地质》、《西藏冰川》、《西藏地貌》、《青藏高原隆起的时代、幅度和形式问题》等书中,这是新中国成立以来最重要的成果之一。

1993 年,由诸位院士领导的 “青藏高原形成演化、环境变迁与生态系统研究” 的国家攀登项目,再次把青藏高原研究推向高潮,并取得了一系列的重大进展,又出版了 《青藏高原研究丛书》。总结了青藏高原的隆升过程及其环境变化、青藏高原隆升过程对中国的季风形成和发展的影响,提出了 340 万年以来的 3 次构造运动(青藏运动、昆黄运动、共和运动),青藏高原在第四纪时期不同阶段的高度,在距今 80 万~60 万年全面进入冰冻圈,才真正发育成为地球上的第三极。青藏高原隆起引起了其周边的新构造运动,形成了一系列的活动断裂,其中东缘的断裂活动异常强烈,形成了我国地震活动强烈的南北地震带,2008 年 5 月 12 日的汶川 8. 0 级大地震就发生在该带上。

有关青藏高原在第四纪是否存在大冰盖的问题一直存在争议,其焦点是: 一是否存在过?二如果存在,那是在什么时代? 这些问题还有待今后的深入工作来解答。

4. 长江和黄河的研究

青藏高原的研究也带动了对我国两大河流———长江和黄河的形成演化研究。长江发育的历史一直是地貌学家关注的问题,沈玉昌(1965)对长江上游河谷地貌进行了研究,总结了金沙江河谷地貌的特征,袁复礼(1958)、任美锷(1959)等对金沙江石鼓湾是否由河流袭夺而成进行了研究。长江三峡的切穿是实现长江全线贯通的关键河段,研究表明三峡的切穿时间应在早更新世晚期到中更新世的初期,研究还表明金沙江的全线贯通也大体发生在这个时期。2006 年,杨达源等出版了 《长江地貌过程》 一书,对长江地貌和形成过程进行了总结。

黄河的研究在这个时期也取得一系列的进展。黄河三门峡的贯通与长江三峡的贯通具有同等的意义,虽经过众多的科学家研究,但在贯通的时间上尚没有达成一致的意见,不少的学者认为三门峡的切穿发生在早更新世晚期到中更新世初期,与长江三峡的切穿时间基本同时。其次是黄河上游地区的几大峡谷的切穿,龙羊峡在约 15 万年前切穿,若尔盖的古湖消失在晚更新世晚期,在晚更新世末期黄河延伸到现今的黄河源区。在晚更新世,黄河上游地区发生了水系的重大调整。

这个时期还研究了长江和黄河的演化过程与青藏高原隆升的关系。

5. 古人类的研究

在20 世纪初,北京周口店地区 “北京人”的发现被认为是我国在20 世纪古生物化石研究方面最重要的两大发现之一,她的发现不仅填补了东亚地区古人类化石的空白,而且把人类的历史向前推进了几十万年,更有意义的是发现了最早的人类用火痕迹。后来,钱方在云南元谋发现了 “元谋人”(1965),把人类的历史推进到距今约 170 万年。

在 20 世纪 70 ~90 年代,在湖北、重庆、安徽、江苏、陕西等地发现了丰富的直立人化石和石器,尤其是在湖北建始发现的 “建始人”和重庆巫山发现的 “巫山人”,揭示我国人类历史超过了 200 万年。这些发现确立了中国东部地区在人类演化历史中占有重要的地位。在百色盆地、汉水流域、蓝田盆地发现了手斧,从而否定了 “莫氏线”的存在,证实在东亚地区同样存在手斧文化。

思考题

1)第四纪地质学与地貌学研究的价值?

2)从第四纪地质学和地貌学的发展历程我们能得到哪些启示?

3)中国对第四纪地质学与地貌学的贡献?

第四纪有冰期和间冰期。不知你要问第四纪冰川的什么?

冰川是极地或高山或高山地区地表上多年存在并具有并具有沿地面运动的天然冰体。具有拔蚀作用,磨蚀作用,兵锲作用等多种侵蚀作用。希望这个(不喜勿喷!)希望这个答案能帮到你!

中国第四纪冰川的研究,始于著名地质学家李四光。 李四光在1921年即已在山西大同及河北太行山东麓发现了冰川漂砾,识别出冰川流动形成的擦痕。30年代,他又在江西庐山发现冰川沉积物,在鄱阳湖边发现具冰川擦痕的羊背石;并在安徽黄山发现U形谷削壁上的擦痕,在该山后海发现具擦痕的漂砾。 [Blocked Ads] 在这些重要发现后,李四光先后发表了“扬子江流域之第四纪冰期”和“安徽黄山之第四纪冰川现象”等论文,以后又出版了专著《冰期之庐山》。他提出庐山冰川可分为3个冰期,最老的为“鄱阳冰期”,发生在早更新世,规模最大,鄱阳湖畔的绿色泥砾是重要证据。之后是“大姑冰期”,属中更新世早期,以大姑山一带赭色泥砾为代表。较新的是“庐山冰期”,属中更新世晚期,以庐山的橙色泥砾为代表,规模已大大缩小。建国以后,有学者又提出比“庐山冰期”更晚的“大理冰期”,属晚更新世,以云南大理苍山的冰碛物为代表。这样一来,第四纪就有了以上四大冰期,这四个冰期正好与20世纪初德国的彭克、布吕克纳根据阿尔卑斯山区第四纪冰川沉积物研究所提出的四大经典冰期一一对应。 李四光关于中国东部第四纪冰期的学说,早期就有合作者和支持者,这其中既有李捷等一批中国地质学家,也有外国的地质同行,如奥地利的费斯孟、前苏联的纳里夫金以及美国的米勒等,中国有没有第四纪冰川受到国际地学界的关注。 中国现代冰川研究的开拓者施雅风等在80年代初对中国东部中低山区第四纪冰川的存在提出过质疑。他们认为,庐山地区所谓的“冰斗”,不具备冰槛和冰斗底盘地形,而是山坡块体运动和流水侵蚀共同作用的结果:“U形谷”则是流水作用于向斜谷或由软弱地层控制而形成的宽谷:“泥砾”等乃是重力堆积、融冰泥流和古泥石流的堆积。他们进一步得出结论,中国东部中低山区(海拔低于3000米)第四纪时气温、雪线及冰川积累区面积比率(AAR)等指标都不具备发育冰川的条件。第四纪我国东部到底有没有冰川就成了悬案,目前,这场学术争论仍在继续。 但在中国西部,第四纪冰川的存在没有疑问。著名地质学家黄汲清早在40年代初领导新疆石油地质调查时,就对天山南麓第四纪冰川沉积物进行了研究,发表了两篇论文,在文中他阐述了冰期存在的证据,并划分了三个冰期,分别以不同的冰碛石为代表。上述冰碛系列今日考察时仍可找到,在整个学术界完全达成了共识。 冰川的出现对全球气候和生物发展的影响很大,特别是第四纪冰川,直接作用于人类的生存环境,研究和确认第四纪冰川既有特殊的理论意义也有普遍的现时意义,因此一直吸引着人们为此付出不懈的努力。

第四纪古人类研究论文

闵隆瑞1 朱关祥2 关友义1

(1.中国地质科学院地质研究所,北京 100037; 2.中国地质科学院,北京 100037)

1 萨拉乌苏阶阶名及其名称由来

萨拉乌苏阶由第二届全国地层委员会第四系工作组在1999年12月全国地层委员会召开的十三陵断代工作组工作会议期间提出(全国地层委员会,2001),2002年正式列入中国区域年代地层表中。阶名源自同名岩石地层单位“萨拉乌苏组”。萨拉乌苏组命名于内蒙古萨拉乌苏河(又名红柳河)流域。20世纪20年代E.桑志华、P.德日进首次将流域内出露的一套河湖相地层称为萨拉乌苏河建造,其时代定为更新世晚期(表1)。 1959年全国地层委员会正式建为萨拉乌苏河组,后于1964年改称萨拉乌苏组。萨拉乌苏组内含有著名的“鄂尔多斯人”(或称“河套人”)、人类活动遗迹和丰富的哺乳动物化石而闻名中外,是我国北方第四系更新统上部河湖相代表性地层。60~80年代期间中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、地质研究所和沙漠研究所等单位进行了两次大规模的挖掘和考察,对萨拉乌苏组的认识更加深化,萨拉乌苏组被解体为下部萨拉乌苏组(狭义)和上部城川组。

表1 萨拉乌苏组地层划分对比沿革表

2 萨拉乌苏阶的层型剖面位置

萨拉乌苏阶建阶层型剖面,位于内蒙古乌审旗无定河镇米浪沟湾下游2 km的萨拉乌苏河左岸,酒房台西侧陡壁处(图1)。地理坐标:北纬37°46′,东经108°33′,顶部海拔1283 m。从陕北榆林、靖边或内蒙古乌审旗均有公交车到无定河镇。

此外,前人在建阶层型剖面上游,滴哨沟湾、范家沟湾和米浪沟湾均做过大量工作,建立了较好的地层剖面。这些剖面为酒房台建阶层型剖面的岩石地层、生物地层、年代地层和气候地层等研究提供了重要资料、数据。

图1 萨拉乌苏河流域萨拉乌苏阶层型剖面位置图

3 萨拉乌苏阶的层型剖面描述

酒房台建阶层型剖面是由萨拉乌苏河左岸酒房台陡壁第四系松散沉积物组成(图2)。地层连续性好,总厚度达 m。根据沉积物颜色、岩性、结构构造和与下伏地层的接触关系等,将剖面自下而上划分为32层(图3)。在划分的32层基础上,根据沉积旋回和岩相特征及测年数据,归并为更新统中部离石组;更新统上部的下部萨拉乌苏组(狭义),更新统上部的上部城川组和全新统。

萨拉乌苏组 厚 m,自下而上又分为5段

1段:黄褐色、灰褐色粉砂质粘土与灰黄色、杂色粘土质粉砂互层,夹多层红棕色薄古土壤层,底部为黄棕色粉细砂层。含软体动物化石。厚 m。与下伏中更新统离石组顶部红棕色古土壤层呈整合接触。

2段:黄土状土,为黄色粉砂层,致密块状,含钙质结核较多。厚3 m。

3段:黄褐色粘土质粉砂层,夹细砂和钙板层,含软体动物化石,具冻融褶皱。厚 m。

4段:黄褐色中、细砂层,具水平层理和交错层理。厚 m。

5段:灰褐、灰绿色粘土质粉砂层,含软体动物化石。底部是泥质砾石,顶部为红棕色古土壤层。厚 m。

图2 萨拉乌苏河酒房台剖面地质地貌景观

上述5段中,萨拉乌苏组底部的黄棕色砂层,下部的灰褐色粉砂质粘土层(或淤泥层)、中部冻融褶皱层和顶部棕色古土壤层均可作为标志层。

城川组 厚 m,自下而上又划分为3段

1段:灰黄色粉细砂层夹灰褐色粉砂层,具水平层理和交错层理,夹钙板层。近底部含披毛犀化石。厚 m。与下伏地层呈侵蚀接触关系。

2段:灰绿色、灰黄色粉细砂层,具水平层理,底部为中、细砂层。顶部和中部发育冻融褶皱,含软体动物化石。厚 m。

3段:灰黄色粉、细砂层夹灰褐色粉砂层和钙板层,具水平层理和交错层理。厚 m。

上述3段中,第2段中部两层含软体动物化石的冻融褶皱层可作为标志层。

从沉积相分析,萨拉乌苏组第1段以湖沼相沉积为主,底部发育黄棕色砂层,代表古湖泊开始的沉积物,湖沼相沉积物中发育多层古土壤层和含软体动物化石,表示水体较浅。第2段为堆积黄土状土,湖泊消失。第3段为黄褐色粘土质粉砂层,代表水进。第4段为厚层黄色中、细砂层,是河和风的堆积物,湖泊暂时被河、风堆积物取代。第5段为沉积的泥砾层和含软体动物化石的灰绿色粘土质粉砂层,代表又进入到湖泊发育时期,直至顶部棕色古土壤发育,萨拉乌苏湖再次消失。

城川组1段,发育风成砂和砂丘间洼地沼泽相沉积物。较高角度大型板状交错层理是风成砂结构构造的标志;具水平层理的灰褐色粉砂质粘土条带层是砂丘间洼地沼泽相的沉积物。洼地沉积物顶部干涸后,常常发育钙板层。城川组2段沉积物颗粒较粗,反映水量较充沛,又进入到湖泊发育阶段。湖泊沼泽中发育较多的软体动物,水体不深。城川组3段,又被风成砂和砂丘间洼地沼泽相沉积代替。可见,萨拉乌苏组和城川组,总共经历了4次较为明显的水体扩张,4次较为明显的风成砂袭击。

4 萨拉乌苏阶的底界界线定义

萨拉乌苏阶底界位于酒房台剖面萨拉乌苏组(狭义)第3段底,其标志是:

岩性、沉积相

萨拉乌苏阶底部为黄褐色粉细砂和粘土质粉砂层,具明显冻融褶皱,含较多的软体动物化石,属湖沼相沉积。其中冻融褶皱在萨拉乌苏河流域展布广,是明显的标志层。

图3 内蒙古萨拉乌苏河流域萨拉乌苏阶层型剖面综合柱状图

同位素年龄

据李保生等人资料,萨拉乌苏阶底部冻融褶皱层顶部年龄为(148000±12500)a(TL)。因而,推算其底界年龄约为,略大于更新统上部底界128000 a的年龄。

古脊椎动物化石和文化遗物

萨拉乌苏阶底界之上发现具代表性的古脊椎动物化石是Homo sapiens(鄂尔多斯人)和Sinomegac-eros ordosianus(河套中国大角鹿)、Bubalus wansjocki(王氏水牛)、Palaeoloxodon naumanni(诺氏象)等。据资料,1922~1923年首次在邵家沟湾距河面10 m的砂层中,发现 “河套人” 和 “河套文化”层。1978~1979年董光荣等在原生层位中发现了河套人颌骨、臼齿等,其层位在距河床10余米的萨拉乌苏组下部。另在范家沟湾剖面萨拉乌苏组的粉砂质粘土和粉砂层中,发现了大量小型旧石器。

由此可见,这些古人类化石和文化遗物及河套中国大角鹿、王氏水牛等脊椎动物化石,可作为萨拉乌苏阶底界的古生物标志。

孢粉特征

孢粉分析表明,酒房台剖面萨拉乌苏组第3段,即萨拉乌苏阶底部,孢粉较为贫乏。底部有少量Pinus(松属)、Artemisia(蒿属)、Chenopodiaceae(藜科); 中部出现少量 Betula(桦属)、Quercus(栎属);上部菌孢较多。反映气候由凉干转为温湿。

介形类化石特征

介形类化石分析表明,酒房台剖面萨拉乌苏组第3段,含少量Leucocythere plethora(丰满白花介)。属湖沼相沉积环境。

总之,萨拉乌苏阶底界为湖沼相层,含智人和河套中国大角鹿、诺氏象、王氏水牛等哺乳动物化石,孢粉贫乏,有少量丰满白花介等介形类,以此作为底界标志。

5 阶的单位层型内生物地层序列及特征描述

哺乳动物化石

截至目前,本区邵家沟湾,杨树沟湾、滴哨沟湾、范家沟湾和酒房台等地,除人类化石外,在萨拉乌苏阶内共发现哺乳动物化石34种,鸟类11种(表2)。

其中已灭绝的有:Palaeoloxodon naumanni,Crocuta ultima,Camelus knoblochi,Coeoldonta antiquita-tis,Spirocerus kiakhtensis,Sinomegaceros ordosianus,Bubalus wansjocki,Bos primigenius 等8种;而Palae-oloxodon naumanni,Spirocerus kiakhtensis,Sinomegaceros ordosianus,Bos primigenius 仅见于萨拉乌苏阶下部的萨拉乌苏组内。

孢粉组合特征

自下而上孢粉组合特征是:

(1)萨拉乌苏组1段

底部:花粉含量少,但菌孢较多,气候温湿。

中部:孢粉贫乏,仅有少量Pinus,Artemisia,Chenopodiaceae,气候凉干。

上部:孢粉丰富,木本植物花粉占%~%,草本植物花粉占%~%。木本植物花粉以 Pinus为主,占%~%,另有少量Ulmus,Betula等。草本植物花粉以Artemisia为主,占%~%,其次为Chenopodiaceae等,反映以针叶林为主、针阔叶混交林草原植被景观,气候较暖湿。

表2 萨拉乌苏动物群

(2)萨拉乌苏组2段

孢粉以Pinus(占%),Artemisia(占%)为主,气候较凉干。

(3)萨拉乌苏组3段(即萨拉乌苏阶下部开始)

下部:孢粉贫乏,仅有少量Pinus,Artemisia,Chenopodiaceae,气候凉干。

中部:有少量Betula,Quercus等,上部菌孢较多,反映中、上部气候温湿。

(4)萨拉乌苏组4段

下部:孢粉以Pinus(占%),Artemisia(占%)为主,气候较温湿。

上部:孢粉贫乏,气候凉干。

(5)萨拉乌苏组5段

下部:孢粉贫乏,仅有少量Pinus,Artemisia,Chenopodiaceae,气候较凉干。

上部:孢粉以Pinus(占%),Abies(占%)为主,气候较温湿。

(6)城川组1段(即萨拉乌苏阶上部开始)

孢粉贫乏,仅有少量Pinus,Artemisia,Chenopodiaceae气候较冷干。

(7)城川组2段

孢粉丰富,木本花粉以Pinus为主,可占47%~81%,其次为Picea(占12%~14%),Abies(占10%~12%); 另有Quercus(占7%),Ulmus(占%)。草本花粉以Chenopodiaceae(占11%~13%),Artemisia(占8%)为主,另有水生草本花粉Typha和菌孢等。

反映以针叶林为主的针阔叶混交林草原植被景观,气候以暖湿为主。

(8)城川组3段

下部:孢粉丰富,木本花粉以Pinus(占15%~52%)为主,草本花粉以Artemisia(占22%~28%)为主。此外,尚有水生草本Typha(占10%)等。反映针叶林草原植被景观,气候温湿。

上部:孢粉贫乏。

从上述孢粉组合可见,萨拉乌苏阶以针叶林为主的草原植被景观为主。

介形类组合特征

自下而上介形类组合特征是:

(1)萨拉乌苏组1段

底部:见有较多的Leucocythere plethora及少量Ilyocypris biplicata为湖沼相沉积环境。

中、上部未见介形类化石。

(2)萨拉乌苏组2段,未见介形类化石。

(3)萨拉乌苏组3段(即进入萨拉乌苏阶下部),仅在中下部的冻融褶皱层中见有少量Leucocythe-re plethora,属湖沼相沉积环境。

(4)萨拉乌苏组4段,未见介形类化石。

(5)萨拉乌苏组5段中、下部未见介形类化石,上部的灰绿色、灰褐色粘土质粉砂层中见有较多介形类化石,有:Cyclocypris serena,Ilyocypris biplicata,Ilyocypris dunschanensis,C andoniella suzini,C andoniella albicius等,属小溪、湖沼相沉积环境。

(6)城川组1段(即进入萨拉乌苏阶上部),未见介形类化石。

(7)城川组2段冻融褶皱层中见有较多的C andoniella albicius,C andona kirgizica,Cypris subeiensis等,其上黄褐色砂层中见有Limnocythere dubiosa。反映湖沼相沉积环境。

(8)城川组3段下部见有Cyprinotus sp.,Eucypris inflata,Leucocythere plethora等,反映湖沼相沉积环境。

总之,从已获介形类的属种分析来看,大部反映湖沼或小溪、小池的沉积环境。

6 同位素年代地层、磁性地层研究

萨拉乌苏阶底界年龄

(1)祁国琴(1975)、周昆叔(1982)和原思训(1983)等,依据旧石器文化遗址的年代和古脊椎动物化石及孢粉组合,认为萨拉乌苏组的时代不早于晚更新世中期。

(2)董光荣等(1983、1986),经区域对比后,认为萨拉乌苏组相当于距今10万~7万年的玉木—里斯间冰期,城川组相当于距今7万~万年的玉木冰期。1998年,董光荣等进一步确定,萨拉乌苏组形成于140~70 ka,城川组形成于70~10 ka,分别与末次间冰期和末次冰期对比。

(3)李保生等(2001、2004),据米浪沟湾剖面热释光年龄测定,认为萨拉乌苏组年龄为150~70ka,城川组为70~10 ka。

2004年,进一步确定前者为150000~75000 a,可与黄土高原S1和深海氧同位素5阶段对比; 后者为75000~10000 a,可与黄土高原L1和深海氧同位素2~4阶段对比。

(4)郑洪汉(1989)对滴哨沟湾剖面下部年龄测定结果为:(177±14)ka(TL),认为萨拉乌苏动物群年龄为160~180ka。

(5)孙继敏(1996),对滴哨沟湾剖面近底部的地层进行测定,其年龄为136000 a(TL)。

(6)樊行昭等(2002)对滴哨沟湾剖面进行岩石磁学研究,认为萨拉乌苏组年代大致为180~10 ka。

(7)靳鹤龄等(2007),将滴哨沟湾右岸剖面与其他剖面对比后认为,萨拉乌苏组时代为80~140ka,城川组时代为~80 ka。

(8)闵隆瑞等(2007)对酒房台剖面萨拉乌苏组底界进行了光释光测定,确定为≥130 ka(由中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室测定)。

上述大量年龄数据表明,由于对萨拉乌苏组区域地层对比看法不一致、底界标志的确定与测年方法的不同等等,目前对萨拉乌苏组底界年龄存在两种意见,即140~150 ka和180 ka。作者根据大于130 ka测年数据、沉积速率和萨拉乌苏组内发育多层古土壤层特征分析,以及与米浪沟湾剖面的对比,偏向后者的年龄数据。但萨拉乌苏阶底界应在酒房台剖面萨拉乌苏组第3段底,其年龄值约为150 ka。

萨拉乌苏阶上、下之间界线

据李保生(2004)资料,城川组底的年龄为(75080±7400)a(TL)。 闵隆瑞(2007)获得顶部土壤层之下灰绿色粘土质粉砂层的年龄为:≥80ka(OSL)。因而推测萨拉乌苏阶上、下之间界线年龄约为75 ka。

萨拉乌苏阶顶界年龄

据李保生(2004)资料,城川组顶部(约距顶界 m处)年龄为(14458±867)a(TL)。上覆全新统之底部年龄为(9880±900)a(TL)。故萨拉乌苏阶顶界年龄约为10~11 ka。

7 古气候特征

随全球变化研究的开展及区域性气候变化研究的深入,不少学者对萨拉乌苏组气候演变的研究做了探讨。 以董光荣、李保生为代表,认为萨拉乌苏组与末次间冰期相当; 城川组则与末次冰期对比,其中间可划分出间冰段气候期。李保生近年来对米浪沟湾剖面做了大量化学元素百分含量等方面的研究,进一步将萨拉乌苏组与MlS5对比,城川组与MlS2-4对比。郑洪汉将萨拉乌苏组下部与MlS6阶段对比,代表一个寒冷时期,其上可与MlS5阶段对比,代表一个温暖期。总之,学者们对萨拉乌苏组和城川组古气候特征做了大量的研究,成绩是显著的。但正如上述关于萨拉乌苏阶年代框架讨论中所说,萨拉乌苏阶底界年龄目前仍在做工作。 因此,本文仅根据地层岩性、岩相及古生物特征等粗略地论述其演化特征(图2)。

萨拉乌苏组第1段气候由温凉转为较暖湿,特别是上部湖沼相层中夹有多层红棕色古土壤层,含软体动物化石及少量阔叶植物花粉,反映较暖湿气候环境。第2段为黄土状土堆积,气候凉干。但第1、第2段均未进入萨拉乌苏阶时限内。萨拉乌苏组第3段,开始进入萨拉乌苏阶下部,为湖沼相沉积,内含软体动物化石和少量阔叶植物及发育大量脊椎动物化石,代表温湿气候,但中部湖相沉积层沉积后曾经历一次寒冷气候事件,使之发育冻融褶皱。上部含钙板多,气候变干。第4段黄色中、细砂层,孢粉中木本植物松属含量较高,气候较湿润。第5段湖相沉积,含大量软体动物化石,顶部有一层较厚的棕色古土壤层,是气候温湿的标志。

萨拉乌苏阶上部,城川组第1段是风成砂和砂丘间洼地沼泽相沉积,反映气候冷干环境。第2段湖相沉积,沉积物颗粒可达中细砂级,含喜暖湿的软体动物化石,孢粉中有阔叶类植物及水生草本植物花粉,反映气候暖湿,在2段顶部和中部有2层冻融褶皱,表明在这2层湖沼相层沉积后分别经历两次冰缘冷气候的事件。第3段的古气候特征基本上与第1段相似,但早期,孢粉显示较为湿润。

总之,从萨拉乌苏阶的岩性、岩相、古生物及孢粉组合分析结果看,萨拉乌苏阶以温湿气候与凉干气候交替出现,其中曾有2次冰缘冷气候事件发生。

8 对比关系

与深海氧同位素曲线对比

据李保生对本区米浪沟湾剖面化学元素的研究,将萨拉乌苏组(狭义)第5段分别与深海氧同位素第5阶段a、b、c、d、e对比;又据古生物资料,将城川组第3段与深海氧同位素第2~4阶段对比。

与华北晚更新世地层对比

萨拉乌苏阶在华北地区是一套河湖相夹风成相地层,分布广,具很好的对比性。在黄土高原河谷中,往往见萨拉乌苏组(狭义)夹于马兰黄土与离石黄土上部之间,如乾县剖面;在内蒙古大青山南麓包头附近台地或阶地上亦见有萨拉乌苏组和城川组,如万水泉、后水沟等剖面;河套盆地南缘达拉特旗瓦窑、昭君坟、王爱召地区和河套盆地东北托克托中滩地区及内蒙古广兴源西拉木伦河一带,同样也有可与萨拉乌苏河流域对比的剖面。此外,山西汾河流域丁村组地层中含有的丁村人化石与鄂尔多斯人同期或略早于鄂尔多斯人。

致 谢 在萨拉乌苏阶建阶研究期间,华南师范大学李保生教授和内蒙古乌审旗文物局范金山教师等为我们提供了大量资料、信息,在此一并表示衷心的感谢。

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周慕林,闵隆瑞,王淑芳编著.2003.中国地层典·第四系.北京:地质出版社

Black D., de Chardin,C C Young,W C Man in Mem,

Li Baosheng,Wen Xiaohao,Qia shifan, Zhang,Du shuhuan,Chen deniu,Ou xiangiao and Niv Dongfeng,Phases of Environmental E-volution Indicated by Primarg Chemical Elements and Paleontological Records in the Upper Pleistocene-Holocene Series for the salawusu River Valley China,Acta Geologica Sinica 2007 81(4):555~565( English Edition)Jouranal of the Gedogical society of China

Li Baosheng,Zhang D D,Wen Xiaohao,et of Climatic Fluctuation in the Last Interglacial Peri c [J].Acta Geologica Sinica,(3):398~404

Teilhard de Chardin and the Geology of the Northern,Western and Southern Borders of the Ordos, of the Geo-logical Society of China,3(1):37~44

Teilhard de Chardin and the Discover of a Paleolithic lndustry in Northern of the Geological Society of (1):45 ~50.

人是有文化的动物,这是众所周知的。可是“文化”的定义是什么?就众说纷纭了,有的说:“文化是复杂的现象,包括人类的知识、信仰、艺术、道德、法律、风俗,以及创造人类社会的能力和习惯”。也有人简括地说:“文化是人类由生活经验所获得的智慧”。人文地理学是研究人类文化在地面上表现出来的现象,人类的文化活动千头万绪,五花八门,而其在地面上表现出来的现象,也就错综复杂,头绪纷乱了。简单地说起来,人类的文化活动,大致可分为语言文字、宗教信仰、物质文明、社会组织和生活方式。以上的各种文化活动,性质不同,演进的方式也不一样。语言文字的传播和学习,并不十分困难,欧洲不少国家的人民,会说几种话,也会用二、三种文字,宗教信仰,也可更改变换,物质文明的衣食住行,更是日新月异。其中最不易改变的,要算是社会组织和生活方式了,这也是地球表面上最显著的地域差异性,也是人文地理学上最应着力的研究课题。世界可分为十一个文化区。 人文地理学的范围,十分广泛,凡是人类文化活动,表现在地面上的现象,都是它的研究题目,为了方便起见,人文地理学也可依照人类文化活动的分类,加以论述。本章的内容,先叙述人种的类别,次及语言的种类和分布,然后论宗教的派别和传播,最后讲到人类的生活方式。总而言之,都以人类的本身为对象。 人类的文明史,开始于文字的发明,在时间上最早不过七八千年,这几千年只占人类史的百分之一而已。人类文化的发展,从人文地理学的研究方面讲,可有以下三种共识。第一,人类文化的发展,不是突然的,而是人类在生存竞争中学到许多经验,逐渐积累而流传下来的。换句话说,有史时代的许多文化,都渊源于史前时代的人类活动,举例来说,中国的历史有五千年,可是我们知道中国史前时代,就有许多不同的民族,散居各地,如北京人、蓝田人,他们的年代距今约有四五十万年,中国有史时代的文化,与史前人类活动是分不开的。第二,各种人类的文化,因为环境的变迁,时代的更换,进退不一。史前有许多强盛的民族,早已灭亡,人类史上,也就没有独霸一方的民族。人文学家公认人类的身体、智力和道德,根本是相同的,如果有理想的环境,任何民族都可逐步推进,创造高尚的文化。第三,人类有共同进取的合作力量,可是也有互相残杀的卑劣天性。据人类学家的研究,一切生物,除了蚂蚁和老鼠以外,都没有自相残杀的现象,而人类却残酷成性,个人之间杀戮不够,还会结合亲族,进行械斗,甚至国族之间,建立攻守同盟,造成大规模的战争。人类文化应该是相互提携,合作进展,为何会互相残杀呢?有位学者曾加以分析:人类是柔弱动物,从小要父母保护,成年后也无自卫力量,体力不够,指甲不硬,牙齿又受口小的限制,不会爬树,也不会飞,可是从经验中,他知道团结就是力量,只有成群结队,才有生存希望,人类对家族、乡团、国家有热烈的忠心,就是这个原因。可是集团防卫,还不保险,更要利用脑力,制造武器,因此养成残酷杀戮的本领,有了杀人的武器,个人可以放胆劫杀,集团可以横行天下。人类历史的演进,体力越来越弱,而杀人武器却愈来愈凶,人弱器利,互为因果。更加上种族、语言、宗教的分歧,以及民族主义和交通的发展,使人类的战争,越来越残酷。不过有识之士和开明的人都相信,人类要和平共处,互相合作,才有光明的前途。 人们对人类来源的真正答案,只是100多年的事。因为化石提供了事实根据,化石是古代生物遗留下来的部分遗体或活动的痕迹。找到人类骨骼化石和石器,可以了解古代人类的体质、智力和用具的发展水平。由化石发现的地点,可以知道古人类的地理分布及其所处的地质时代和生活环境。在各种化石中,头骨化石是最重要的。一般动物的面颅比脑颅大得多;人类则相反,脑颅要比面颅大得多。原始人和现代人比较,差别可以说主要就集中在头骨上。如原始人的头盖骨比现代人厚得多。正因为研究人类的头骨化石最能了解古人类的形态特点和体质发展水平,因而人类学工作者,对于寻找完整的人头骨化石特别重视。完整人头骨化石的发现,被认为是人类学研究中的一项重大成就。100多年以前,科学家已经注意到用人类化石为证据,来探讨人类进化的历史。 第四纪时代出现了人类的祖先。最初亚非大陆温暖湿润,古猿在这种环境中演变成能制造工具和进行劳动的人类。劳动使肢骨发达,双手更能创造万物,口腔发展了语言,也就推动了脑的发达。人类始祖直立猿人的出现,与别的哺乳动物尚用四肢爬行不能用手更无语言迥然不同,而变成支配世界的主人翁。 按人类的体质和其文化发展的顺序,可分为“猿人”、“古人”和“新人”阶段。近数十年来,世界上屡屡发现人类化石,使人类科学家从而了解人类体质特征和文化发展。可是仍有不少疑问,如猿人变古人的过程如何?古人变成新人的过程又如何?目前的发现尚没有足够的资料可作完满的解说,这需要更多发现的事实继续补充。 世界上常发现的人类化石,几乎都是“古人”或是“新人”(也称“真人”),其中最著名并为科学界所公认的是1865年在德国发现的尼安得特尔人属于“古人”,1868年在法国发现的克罗马尼翁人属于“新人”。因此一般人就认为人类的祖先只有十几万年的历史,直到1929年,中国在周口店发现了北京猿人的第一个头盖骨,从而使人们相信人类的祖先40万年以前就有了。 地球的地壳,无时不在变动。从山地侵蚀下来的泥土和砂砾,最后沉积到大洋湖海里,形成深厚广大的岩层。大海上升为陆地,高山侵蚀成平原,大地上有生命的动植物,随时可被埋没在沉积层中,经过若干万年,变成化石。地质学家,根据这些动植物的遗骸,可以辨认地球各区域各时代生物演变的情形。 地质时代,可分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代5个时期。太古代所知的地质史实最少,不象有生命存在。到古生代开始,才发现有生物遗迹,不过完全是下等动物和初级植物。下等动物最多的是三叶虫,珊瑚、海绵、水母也不少。中生代是爬虫最主要的时期,体形高大,且有铠甲作为保护。新生代是近代地质史上生物进化的重要时期;大爬虫已一去不返,留下来的只有鳄鱼、龟、蛇和蜥蜴等,此时是哺乳类大为活跃的时代。 第四纪大约在二三百万年内的地球史上,出现了直立猿人。因此有人称第四纪为“灵生代”,因为这是人类的时代。同时第四纪也大大改变了自然环境,尤其明显地改变了动植物界。其次,第四纪有强大的冰川作用,并在地球表面,留下了很多痕迹。冰川的进退也影响了动植物的分布。 地面上突然冰期来临,靠采取果实生活的猿人,在冰天雪地中无处觅食,常为饥饿所迫,不得不剥兽皮,以作衣服;寻觅洞穴,找栖息之地;钻木取火,可煮食也可驱逐野兽。人类经过数度冰期的淘汰,智力益见进步。 远古人类的文化遗物,主要是一些自制的工具,这些工具基本上是石制的。古老时期的原始人类没有生产经验,所以石制工具简单而粗陋。但在实践过程中他们制作工具的技能不断改进,所以说劳动是创造文化的原动力。石器又可分为旧石器时代和新石器时代。旧石器时代的人们大都是猎人和采集者。他们使用的工具多是河床圆砾,初用打制法,后用磨制法。到了冰期终结时,就开始了新石器时代。这时期完全用磨制的方法来制造石器,多凿有孔眼及环形的石器,种类繁多,有大斧、石刀、石凿等。这时期的陶器已很发达,农业工具也已开始,并有了原始的畜牧业。 新石器时代结束后,大约公元前4000~1000年,人类进入金属文化。先是铜器时代,到了公元前2000年就进入铁器时代,已开始用铁作犁了。铜器时代和铁器时代是交替而不是截然分开的。 古代的人类,究竟发源于何处?这是争议多年的问题。有的说是起源于亚洲中部,象著名的考古学家安德鲁斯()和地理学家泰勒(Griffit Taglei),就认为人类起源于亚洲中部,然后移向各洲。其理由是,中亚是人类牧养的家畜,如骆驼、犬、牛、羊、马等的起源地。既然适于高等动物的生存,依动植物为生的人类,也必发源于此。同时,中亚位置为各大洲之中,地势也最高。世界其他各洲平均海拔高度均在700米以下,独亚洲大陆海拔平均在1000米以上,居高临下,可与各洲相连。故谓人类起源于中亚,分散在各洲,其势最顺,其理至当。可是也有人认为人类的起源应在副热带潮湿之区,对农业起源研究卓著的索尔教授(Carl Sauer)就认为东南亚沿海地区,可能是人类最先发迹的地方。象泰国的考古发现及最近中国杭州湾河姆渡遗迹的发现可以佐证。这类讨论,尚需更多的地下发现,才能有完满的解释。 我们所了解的原始祖先,人数不多,疏落分散在一片土地上,以后人口增加,就向四周迁移发展。就地理学和考古学的知识,地球表面有许多海峡,阻断大陆间的交通。可是假如海平面降低90米,许多海峡就可变成陆桥,便利人类的交往。最著名的陆桥,包括沟通北美和亚洲的白令海峡,沟通英国和欧洲的多佛海峡,沟通亚洲和欧洲的达达尼尔海峡和沟通马来西亚与苏门答腊的马六甲海峡。其他的还有沟通欧洲和非洲的西西里海峡,沟通朝鲜和日本的对马海峡,沟通苏门答腊和爪哇的巽他海峡,沟通新几内亚和澳洲的托雷斯海峡以及沟通南部澳洲和塔斯马尼亚的巴斯海峡。假如在第四纪,此类海峡在冰期后退,海平面降低而成为陆桥,使陆地相连,则有利于人类祖先的四方迁移。这是无可置疑的。 人类祖先经过陆桥向各方移动而扩大了分布范围。由于地面上各处自然环境不同,在温度、雨量、阳光等的差异,又随着人类社会和人类本身体型的发展,就分化出来了现在世界上各色各样的人种。如黑色素有吸收紫外线的功能,可以保护皮下的血管、神经和肌肉免受紫外线的直接侵袭。长期居住在非洲赤道的人种变成黑种人,他们头发鬈曲、覆盖头部,是有隔热作用。而长期居住在高纬寒冷地区的人群,鼻子高而狭窄,使冷空气较慢进入气管和肺部。他们的体型比热带居民要粗壮,肤色也较热带的人为浅白。古代人类,交通不易,受到自然环境的束缚,各个人群长期生活在各个隔离的地理区域内,在体质上形成了各不相同的适应性的特征。这些特征,代代遗传,以致人类在地面上分衍成各种有明显体质差异的种族从百度上找到的,不知道你看过没有。不管怎么说希望对你有帮助!

第四纪研究期刊是c刊吗

你说的这类发表的比较慢,因为不容易发表,所以才叫核心。

地球物理学类核心期刊表1 地球物理学报——中国地球物理学会2 地震学报——中国地震学会3 空间科学学报——中国科学院空间科学与应用研究中心4 中国地震——中国地震局 5 地震——中国地震局分析预报中心等 6 地震研究——云南省地震局7 地震工程与工程振动——中国地震局工程力学研究所等 8 地震地质——国家地震局地质研究所 9 西北地震学报——中国地震局兰州地震研究所10 水文——水利部水文局地质学 1.地质论评 2.地质学报 3.地球科学 4.地学前缘 5.岩石学报 6.沉积学报 7.地球化学 8.矿床地质 9.地质科学 10.第四纪研究 11.地球学报 12.矿物学报 13.地质地球化学 14.地质科技情报 15.地质与勘探 16.现代地质 17.成都理工学院学报(改名为:成都理工大学学报:自然科学版) 18.地球科学进展 19.中国区域地质(并入:中国地质)20.高校地质学报 21.长春科技大学学报(改名为:吉林大学学报.地球科学版) 22.地层学杂志 23.古生物学报 24.矿物岩石 25.大地构造与成矿学 26.岩石矿物学杂志 27.水文地质工程地质 28.中国岩溶

核心期刊最快也是需要半年左右的样子

国外:science、nuture,EI(The Engineering Index),这三个是研究生的论文发表的硬性杂志。一般看出版单位,一般是中科院、地大、北大这些学校出的相关报刊质量高些。当然中石油、中石化等一些能源公司的出版刊物也有相当高的份量。给你一份2011年地学期刊的影响因子排名靠前的石油勘探与开发 2.43地理学报 2.31矿床地质 2.097石油与天然气地质 2.086地质学报 1.783石油学报 1.701中国沙漠 1.691岩石学报 1.561地球物理学报 1.56地理研究 1.483岩石力学与工程学报 1.434地球学报 1.374中国科学D 1.354第四纪研究 1.323岩矿测试 1.319地质力学学报 1.30地理科学 1.281大地构造与成矿学 1.252干旱区地理 1.239石油实验地质 1.18自然资源学报 1.165煤炭学报 1.119古地理学报 1.086沉积学报 1.077天然气工业 1.006

第四纪地质学研究生论文题目

陈忠大顾明光彭振宇梁河

(浙江省地质调查院,萧山311203)

摘要:利用古土壤层、河流冲刷面等标志,在岩石地层、磁性地层、生物地层等多重地层划分基础上,依据基准面旋回的等时原理,将杭嘉湖平原第四纪地层划分为9个亚层序、8个气候旋回、27个基准面旋回,进行了不同钻孔、不同地区间地层的精确对比,并根据不同气候旋回期的古地理特征,进行了杭嘉湖平原的第四纪环境变迁研究,将其划分为河湖与潮坪2个发展演化阶段。同时,对杭嘉湖平原成陆后的钱塘江、杭州湾变迁作了初步分析。

关键词:杭嘉湖平原;第四纪;地层对比;基准面旋回;环境变迁

第四纪研究首先要解决的问题就是地层的划分和对比,“化石层序律”几乎是地层学唯一实用的全球性基础。传统的生物地层学用“标准化石”确定地层年代并进行区域或洲际对比。岩石地层则依据岩石或岩石组合进行划分,并尽量寻找分布广泛而连续的“标志层”进行区域对比。但杭嘉湖平原第四纪地层所经历的时间总共只有;所含化石,例如有孔虫、介形虫、超微钙藻等,地质分布时间往往要长出1~2个数量级;本区第四纪地层相变极其频繁,相距几百米甚至几十米的相邻钻孔便无法直接对比;沉积物最终进入稳定的地质状态之前,还会经历多次剥蚀、搬运的改造,地层缺失和频繁相变则成为本区第四系的重要特征;海积平原在很大程度上是侧向加积,随海平面升降向陆或向海退积及进积。因此,笔者利用高分辨率层序地层学的理论,采用“基准面旋回”概念和岩石地层、气候地层、年代地层、磁性地层和层序地层等多重地层划分的研究方法,建立等时地层格架及对比依据,解决标准孔与一般钻孔的气候旋回等时对比问题,并利用“基准面旋回”等时性的理论,对气候旋回内的地层进一步进行对比,制作准瞬时岩相古地理图[1],分析不同时期的古地理特征,以探讨其环境演化过程。

1 第四纪地层划分

《中国地质年代表》将第四纪下限定为。根据长1-1孔古地磁资料所标定的年限,杭嘉湖平原大致推定第四纪底界位于该孔处。杭嘉平原第四纪沉积物以厚度变化大、沉积类型复杂多样、岩相变化剧烈,岩性组合复杂为其主要特点。现自下而上如下。

嘉兴组(N-Qpj)

该组仅于钻孔见及,岩性以砾石、砂砾石、中细砂为主,局部有含砾亚粘土或含砾亚砂土,顶部往往见硬塑亚粘土。底部不整合于基岩之上,底板埋藏深度在156~318m,厚度横向变化较大,为6~148m。长1-1孔厚约148m,可划分为3个岩性段:

下段(N-Qpj1)

以砂砾石、含砾砂、中粗砂为主,偶夹薄层细砂及粘土,以黄、棕黄色为主。区域上主要分布于王江泾—西塘—线、新丰—平湖一线的构造凹陷部位,其他地段多已缺失,厚约81m。

中段(N-Qpj2)

主要分布于基底构造凹陷区,厚约30m。岩性下部以灰绿~灰黄色粉细砂为主,局部夹粘性土层;上部以亚粘土、亚砂土为主,含较多铁锰质结核。

上段(N-Qpj3)

下部以具二元结构的褐灰色粉细砂、中粗砂组成,富含钙质;上部由灰蓝、褐黄色粘土、亚粘土组成,富含钙质结核和炭化植物碎屑。主要发育于杭嘉湖平原东北部,厚约35m。

前港组(Qpq)

主要分布于杭嘉湖地区,少量分布于萧山、绍兴地区及慈溪北部,为钻孔所揭露,以粉细砂、亚粘土为主。本组底部以古土壤层与嘉兴组分开。底板埋深91~232m,厚度5~102m,具西南薄、东北厚的表现特征,可分上、下两段。

下段(Qpq1)

以灰色为主;岩性以中细砂、粉细砂为主,含较多的钙泥质结核,厚约43m。顶部一般为灰绿、灰黄色的硬塑亚粘土,含铁锰质结核。

上段(Qpq2)

由亚粘土、亚砂土、中细砂相间构成两个上细下粗的沉积韵律,厚约20m。上部为灰绿色硬塑亚粘土或粘土,富含铁锰质结核、钙质结核;下部为灰色细砂、中细砂,含钙泥质结核。在近山前坡麓地带,厚约20m的粘土中发育较为特征的网纹构造。

本段地层中的海相有孔虫表明在该时期内曾发生过短暂的海侵事件,时间为中更新世晚期,属本区最早的一次小规模海侵事件。

东浦组(Qpd)

广泛分布于平原区,早期以陆相沉积为主,后期则以海陆交替为主。可分为上、下两段:

下段(Qpd1)

下部由亚粘土或粘土、亚砂土或粉砂组成数个上细下粗的沉积韵律;上部为粉砂或亚砂土,局部为粉砂与亚粘土互层,单层厚度数毫米至几十厘米,灰色为主,含钙质结核。

上段(Qpd2)

上部粘土或亚粘土,灰绿、褐黄色,含铁锰质结核和有机质,灰、灰绿色为主,可塑~硬塑,含铁锰质结核、钙质结核;下部主要由砂砾石、亚砂土组成,灰、灰黄色为主,局部灰褐色。

宁波组(Qpn)

上部以河湖相亚粘土、粘土为主,灰黄、灰绿色,硬塑,含铁锰质结核。中部为粉细砂、亚砂土、亚粘土组成,含钙质及有机质,灰色为主;下部为亚粘土,灰-深灰色,可塑。底板埋深6~85m,厚度0~49m。

河姆渡组(Qhh)

包括跨湖桥、河姆渡、马家浜、松泽及良渚等5个文化层及其以下的全新世沉积地层,时限为.(或.)至.。因此,各地出现的河姆渡组其文化层及岩性组合并不一样,但其文化层则为显著标志。

镇海组(Qhzh)

区内广泛发育,构成现今之平原表土层。下部以淤泥质亚粘土、粘土为主,流塑~软塑,灰色,局部夹粉砂透镜体;上部成因类型复杂,在地势低洼处一般以泻湖相、湖沼相的亚粘土、粘土为主,灰褐、灰色,形成湖沼水网平原。

河口地区以亚砂土、粉砂为主,灰色,微层理发育,形成河口冲海积平原。

滨海平原区,以海积、冲海积粉砂、亚砂土为主,薄层理十分发育,灰色为主。底板埋藏深度5~76m。

2 气候旋回与基准面旋回划分

第四纪时间跨度短,生物已失去或部分失去了划分年代地层的作用。作者采用了气候旋回和基准面旋回等时性的理论,利用气候旋回、磁性地层学和层序地层学等方法技术对全区地层进行了高精度对比,并以微相作为编图单位制作不同时间段的古地理图,揭示其古环境演化。

在寒冷期形成的“硬土层”、铁锰质结核层等暴露面是气候旋回转换的自然界面,以暴露面为界线进行划分,由暖至冷为一个周期,亦即一个气候旋回。

基准面是分隔沉积作用与侵蚀作用的理论势能均衡面,在这个面上既无沉积作用,又无侵蚀作用。基准面总是向其幅度最大值或最小值单向移动,构成一个升和降旋回,称基准面旋回,在这个时间域中保存的岩层组成一个成因层序,因其边界为时间面,所以为一个时间地层单位,故亚层序是一个相当短周期基准面旋回时间间隔的地质体。

依据气候旋回划分标志、基准面旋回叠加样式及界面特征,将杭嘉湖平原第四系划分为8个气候旋回和9个亚层序,亚层序与气候周期呈明显的耦合关系表明亚层序受控于气候周期性变化[1]。其中,更新世包括7个气候旋回,全新世1个气候旋回,每个气候旋回则分别可划分为3~4个基准面旋回(表1)。

表1 杭嘉湖平原第四纪气候旋回与基准面旋回划分表

3 区域对比

第四纪地层区域对比仅限于长江三角洲平原区的上海、江苏两地,而且仅对海积平原的第四纪地层进行了对比研究。长江三角洲平原区第四纪对比是第四纪研究的重要问题之一,作者在区域对比的研究过程中,首先依据古土壤层、风化壳,以及河流冲刷面等寒冷期的标志,再依据基准面旋回的等时原理,对气候旋回中的地层进行更精确对比,使其对比精度大为提高,同时利用磁性地层所确定的年龄、气候地层标志作为重要标志,并以上海嘉定G414孔、江苏南通SK10孔及本区长1-1孔为标准进行区域对比[2]。

晚更新世地层对比

《中国地层典(第四系)》下界年龄为,这条年代界线分别位于浙江嘉兴组、上海安亭组、江苏海门组之中。下更新统的顶界为布容正极性与松山负极性时的界面。在这两条年代界线之间,为浙江嘉兴组、上海安亭组及江苏海门组,因此,它们是可以相互对比的。

中更新世地层对比

中更新世时限为~,浙江将其沉积物称前港组,顶界为一古土壤层,说明为一个由暖变冷的气候旋回。上海在之上为嘉定组,顶界面则为一河流冲刷面,是因气候变冷,海平面下降,河流向海延伸的产物,亦标示温度下降,虽然表现形式不一样,但亦反映出一个气候旋回。江苏中更新世称启东组,其顶界面为一硬土层,亦反映气候变冷,与浙江具有相同的气候变化规律。因此,它们是可以对比的。

晚更新世及全新世地层对比

晚更新世为13万年至1万年。

浙江包括东浦组、宁波组。东浦组位于布容磁性底界(万年)之下的古土壤层之上,顶界则以布容磁性事件顶界(万年)之上的古土壤层为界。上部的宁波组顶界是以末次冰川结束为标志,其沉积物表现为一“硬土层”。

上海上更新统亦包括昆山、滆湖两个组。昆山组底界也为布容磁性事件底界之下的冲刷面,顶界为该磁性事件之上的冲刷面,其上的滆湖组顶界亦为末次冰期为界面。因此,浙江的东浦组、宁波组是可以与上海的昆山组、滆湖组分别相对比的。

江苏晚更新世昆山组的顶界为一可与东浦组对比的古土壤层,滆湖组顶界亦为末次冰期,因此它们是可以对比的。

全新世无论是浙江还是上海、江苏,均以末次冰期作为划分标志,或以哥德堡磁性事件为准,所以本区的河姆渡组和镇海组可以与上海组、如东组对比(表2)。

4 杭嘉湖平原环境变迁

杭嘉湖平原第四纪的发展与演化

杭嘉湖平原第四纪的发展以首次海泛波及本区为标志可分为两个发展阶段,早期全为陆相的湖泊与河流沉积,被称为“河湖”发展阶段。晚期则以潮坪沉积为主,称为“潮坪”发展阶段。

河湖发展阶段

早期的河湖发展阶段包括了第一至第四气候旋回,相当于嘉兴组至前港组下段。杭嘉湖平原现存的南西高、北东低,西南部为丘陵区的地貌格局,在新世纪上新世时业已形成,且一直控制着第四纪的沉积。

初始,湖泊主要发育于北部,南部的慈溪仅见零星小湖,它们均被古陆或剥蚀区围限,严格受地形控制。随着时间的推移,总体上湖泊向南、西推进,直逼南、西部的丘陵地带。表现为小湖逐渐合并为较大湖泊,丘陵地带的洼地也形成大小不等的湖泊。这一现象反映了气候总体越来越暖的变化规律。

表2 第四纪地层划分与区域对比表

河流几乎每一气候旋回均有出现,且越来越发育,源区则逐渐向南推移,规模渐次变大。洪积扇各气候期均可见到,它们大小不一,或居于丘陵之间,或位于平原之中。河流的发育程度与降雨量密切相关,其逐渐发育的特点也印证了气候变暖降雨量增加的气候变化特点。河流源区向丘陵地带推移,似表明夷平作用的加强。洪积扇不仅见于丘陵地带,平原区也可见到,表明不仅丘陵地带的地形相对高差比现今要高,而且平原区中还存在不少的丘陵。

虽然总体反映出气候变暖,但在这一阶段中,有四次次级气候波动出现,表现出湖泊范围随气候温度增高而加大,降低则缩小的正相关关系。每一气候旋回的早期,湖泊分布限于北东部,至中期则向南扩展,且南、西部丘陵地区也可见到大小不等的湖泊。气候旋回的晚期则湖泊向北东萎缩,原连成一体的大湖由于湖平面降低而分离成东、西两个湖泊。

剥蚀区的分布则与湖泊演化相反,每一气候旋回出现早期增大,中期缩小,晚期又增大的变化规律。表现为早期呈片出现,中期仅在西、南丘陵边缘及原湖区中零星出现,晚期则又呈片出现,有时还伸入湖中将湖泊分成两部分或组成半岛。

从湖泊与剥蚀区消长变化规律分析,它们与气候旋回呈耦合关系,也即气候旋回控制了湖泊及剥蚀区的发展、演化。当温度增高时,降雨量随即增高,河流发育,湖平面抬高,造成剥蚀区缩小,湖泊面积扩大。丘陵地带也因降雨量增加、地下水位抬高,在低洼处集水形成大小不一的湖泊。当气候变冷变干时,则出现相反的情况。

本阶段构造活动控制沉积的现象也是明显的。第一气候旋回末期剥蚀区呈北东向分布的现象就有可能是北东向断裂再次活动造成的差异性沉降造成;第二气候旋回晚期,嘉兴、乍浦两条伸向湖区的半岛,反而出现湖平面下降、半岛缩小的现象,反映可能地壳下降所致;第三气候旋回早、晚期出现北东部为浅湖,南东部为深湖的北东高、南西低的湖底地形,只能是由于构造作用加强造成“地块”掀斜形成。本阶段构造活动与气候变化共同控制着沉积作用及沉积物的分布。

潮坪发展阶段

至第五气候旋回,潮水侵入本区,相应的潮坪沉积开始出现,揭开了杭嘉湖平原以海相沉积为主的发展阶段。海侵初期岸线位于湖州—余杭—海盐—慈溪一线。第六气候旋回海侵高峰期,岸线已达湖州南—三墩—萧山—绍兴—慈溪一线。而第七气候旋回海侵高峰期岸线向南推至杭州—萧山一带。因此,从第五气候旋回至第七气候旋回为海侵高峰期,即中更新世晚期至晚更新世,区内海域不断扩大,岸线南移,标志着这一时期,温度总体变暖。每一气候周期均具有冷—暖—冷的变化规律,表现为海侵初始—海侵高峰—海水退却三个发展阶段,沉积物的响应是潮间带或潮下带沉积向南西推移,古陆及剥蚀区缩小、砂坝或砂堤减小或向南西推进。当海水退却时,岸线向海位移,古陆增加,剥蚀区急剧加大成片出现,往往仅见潮上带沉积。但是,在第七气候旋回末期,即晚更新世末期,则出现大幅度的海退现象,表现为剥蚀区的大范围出现,岸线向北东推移且出现大量的砂堤,而区内仅见潮上带沉积,这可能是冰期到来的反映。依据古地理图分析,本阶段潮水是由北东向南西侵入为主,另在慈溪及余姚两地分别还有由东向西、由南东向北西的两个进潮口。

全新世早期,为冰期后的海侵期,主要表现为剥蚀区与古陆将潮坪分割为多个不等的沉积区,且均为潮上带的沉积,古太湖比现今要大的多。至第二基准面旋回期,海域急剧扩大,除现在的丘陵区外,几乎全为海水淹没;杭州湾出现浅海沉积,周边依次出现潮下带、潮间、潮上带沉积物,代表了高海平面特征。第三基准面旋回期的最大特点是剥蚀区急剧扩大,岸线移至湖洲、洛舍、王店、乍浦一带。1~3个基准面旋回组成了一个次级的气候周期。至第四基准面旋回期,又出现大规模的海侵作用,岸线与第二基准面旋回相似,直达现存丘陵地带,标志一个新的次级气候旋回开始。

古钱塘江在第五气候旋回期已具雏形,虽然其后的各时期时隐时现,但从进潮口分析,尤其是全新世的进潮口基本上均是逆江而上漫浸陆地,所以,从它形成以后,至少是在全新世它一直是存在的。只是由于有时是因海进,迫使它退出本区。

与河湖发展阶段一样,构造活动也起到控制沉积的作用,但本阶段的构造作用,尤其是进入全新世后,比河湖发展阶段要弱的多。

.以来的钱塘江、杭州湾变迁

通过资料分析,杭嘉湖平原全面成陆后,钱塘江、杭州湾自.开始至.以前,岸线就向北推移,于.前后,钱塘江与杭州湾位置雏形基本形成。在2100~.时,杭州萧山城厢镇—慈溪—镇海一线以南地区业已出水成陆,萧绍、宁奉平原形成,那时的杭州湾堪称“大喇叭”,其口宽达100多km,湾顶位于现今杭州,南界于今日萧山—慈溪—镇海一线,曹娥江口有一个次级喇叭型河口湾。

.后,由于海平面下降,古长江口南移,三角洲不断向测区北东方向的海域延伸和乍浦—金山深槽潮流的冲刷等,渐形成现今之三角湾海岸。河口段由于水动力条件复杂,宽浅的河槽和岸坡由疏松的轻亚粘土和粉砂组成,使河槽极不稳定,导致两岸产生大冲大淤的变化及河床南、北往返摆动现象。

.后,钱塘江河口及杭州湾涨涌强烈,岸线变化变迁频繁,河口段由北大门,中小门和南大门记载了钱塘江入海河槽的巨大变化(图1),岸线摆动幅度达20km。

杭州湾南岸萧山—慈溪—镇海以北的大片陆地是最近600年以来杭州湾湾顶东移,南部边滩渐向北淤涨,造成杭州湾从“大喇叭”变成“中喇叭”的河口地貌过程中形成,从14世纪(明)至今累计,杭州湾湾顶东推了近50km。

图1 钱塘江及杭州湾演化变迁图

20世纪50年代以来,杭州湾北岸以冲刷为主的侵蚀海岸,进行系统整流护岸工程,逐步使北岸成为相对稳定岸段,但个别地段仍冲淤更叠。杭州湾南岸一直处于淤涨状态,局部则表现为相对稳定海岸,属连续堆积型。

由上可知,最近50年来杭州湾海滨平原淤泥质海岸线一直处于侵蚀和淤涨的变化中,稳定不变仅是相对而言,在前期变化剧烈地段后期有所缓和,然北塌南淤的总趋势仍存在。

5 结论与讨论

(1)利用气候旋回与基准面旋回理论,结合岩石多重地层划分方法,较好地解决了不同钻孔间对比问题,进一步提高了杭嘉湖平原的第四纪地层划分和对比精度。

(2)通过气候旋回与基准面旋回研究,将杭嘉湖平原第四纪地层划分为9个亚层序、8个气候旋回、27个基准面旋回,较系统、全面地分析杭嘉湖平原第四纪的环境发展与演化过程,并进一步划分为河湖与潮坪两个阶段。

(3)杭州湾北岸以冲刷为主的侵蚀海岸,虽经系统整流护岸使其成为相对稳定岸段,但个别地段仍冲淤更叠,南岸一直处于淤涨状态,局部则表现为相对稳定海岸,属连续堆积型。

参考文献

[1]陈忠大,覃兆松,梁河等.杭嘉湖平原第四纪地层高精度对比研究方法研究.中国地质,2002,29(3):275~280

[2]陈忠大,顾明光,彭振宇等.杭嘉湖平原第四纪地质研究.2004,内部版,4~138

Environmental Change and Contrast of Quaternary Stratigraphy in Hang-Jia-Hu plain

Chen Zhongda, Gu Mingguang, Peng Zhenyu, Liang He

(Zhejiang Institute of Geological Survey, Xiaoshan 311203)

Abstract: Based on the dividing of lithostratigraphy, magnetostraigraphy and biostratigraphy, and the isochronous theory of cycle of base-level, we divide Q of the Hang-Jia-Hu plain into 9 sub-sequence, 8 cycle of climate, and 27 cycle of base-level according to the mark, such as pelaeopedological and river wash-surface. And we do the high-resolusion contrast of Quernary stratigraphy on the different stratigraphic hole and the different area. Besides these, with the old geographic feather of different cycle of climate, we study the change of Quernary stratigraphy condition in Hang-Jia-Hu plain, and divide Q of the plain into 2 segment of developed and evolvement, which are river-lake and tide-level ground. Meanwhile, we do the frist research on the change of Qian-Tang-Jiang river and Huangzhou bay, which happened after Hang-Jia-Hu plain become land.

Key words: Hang-Jia-Hu plain; Quaternary (Q);Contrast of stratigraphy; Cycle of base-level; Environmental change

一、名词解释

地形线,地形面,地形点,卡拉布里阶,冰期与间冰期,冰阶与间冰阶,干旱期与湿润期,雨期与间雨期,地貌形态,地貌组合形态,正地形与负地形,地貌的年代,古地貌与现代地貌,地貌发展的阶段性,侵蚀旋回理论,平行下降说,平行后退说

二、填空题

1.根据第四纪时期的气候特点、生物特征、人类文化等,把第四纪进一步划分为______、______、______和______四个世。

2.冰阶是______阶段中,冰川发育,气候更为寒冷的阶段;间冰阶是______中______的阶段。

3.地貌形态的基本要素有______、______和______。

4.根据地貌与周边地形的关系,将地貌形态分为______和______。

5.根据地貌的成因、规模,把地貌分成______、______、______、______、______五个等级。

6.地貌形态测量的主要指标有______、______和______。

7.根据地貌形成的动力因素,将地貌分成______、______和______三大类。

8.地貌形成的自然动力因素可分为______和______两部分。其中______使地表起伏增加,而______使地表起伏降低,即削高填低。

9.根据戴维斯的侵蚀旋回理论,将河流地貌的发展划分为三个阶段,从早期到晚期依次为______、______和______。

三、简答和论述题

1.国际和中国第四纪下限的划分方案及依据是什么?

2.研究第四纪冰期和间冰期具有什么意义?

3.怎样理解内、外动力作用对地貌发育的影响?

4.如何确定地貌的年代?

5.简述戴维斯侵蚀循环理论。

6.论述平行下降说和平行后退说理论对当今地貌研究的指导意义。

7.分析中国地貌分布的基本特征及其动力机制。

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